Le système nerveux humain effectue des complexesdes processus analytiques et synthétiques garantissant l'adaptation rapide des organes et des systèmes aux changements de l'environnement externe et interne. La perception des stimuli du monde extérieur se produit en raison de la structure, qui comprend les processus de neurones afférents contenant des cellules gliales-oligodendrocytes ou lemmocytes. Ils convertissent les stimuli externes ou internes en phénomènes bioélectriques appelés excitation ou impulsion nerveuse. Ces structures sont appelées récepteurs. Dans cet article, nous étudierons la structure et la fonction des récepteurs de divers systèmes sensoriels humains.
En anatomie, il existe plusieurs systèmes de leurclassification. Le plus courant divise les récepteurs en simples (consistent en des processus d'un neurone) et en complexes (un groupe de neurocytes et de cellules gliales auxiliaires faisant partie d'un organe sensoriel hautement spécialisé). Basé sur la structure des processus sensoriels. ils sont divisés en terminaisons primaires et secondaires du neurocyte centripète. Il s'agit notamment de divers récepteurs cutanés: nocicepteurs, mécanorécepteurs, barorécepteurs, thermorécepteurs, ainsi que des processus nerveux qui innervent les organes internes. Les secondaires sont des dérivés de l'épithélium qui créent un potentiel d'action en réponse à l'irritation (récepteurs du goût, de l'audition, de l'équilibre). Les bâtonnets et les cônes de la membrane sensible à la lumière de l'œil - la rétine - occupent une position intermédiaire entre les terminaisons nerveuses sensibles primaire et secondaire.
Un autre système de classification est basé sur les éléments suivantsles différences comme une sorte de stimulus. Si l'irritation provient de l'environnement extérieur, elle est alors perçue par les exterorécepteurs (par exemple, les sons, les odeurs). Et l'irritation par des facteurs de l'environnement interne est analysée par des interorécepteurs: viscéraux, propriocepteurs, cellules ciliées de l'appareil vestibulaire. Ainsi, les fonctions des récepteurs des systèmes sensoriels sont déterminées par leur structure et leur emplacement dans les organes sensoriels.
Afin de différencier et distinguerconditions environnementales et s'y adapter, une personne a des structures anatomiques et physiologiques spéciales appelées analyseurs ou systèmes sensoriels. Le scientifique russe I.P. Pavlov a proposé le schéma suivant de leur structure. La première section était appelée périphérique (récepteur). Le second est conducteur et le troisième est central ou cortical.
Par exemple, le système sensoriel visuelcomprend les cellules sensibles de la rétine - bâtonnets et cônes, deux nerfs optiques, ainsi que la zone du cortex cérébral située dans sa partie occipitale.
Certains analyseurs, comme déjàmentionnés visuels et auditifs, comprennent le niveau pré-récepteur - certaines structures anatomiques qui améliorent la perception de stimuli adéquats. Pour l'audition, il s'agit de l'oreille externe et moyenne, pour le système visuel - la partie réfractive de l'œil, y compris la sclérotique, l'humeur aqueuse de la chambre antérieure de l'œil, le cristallin et le corps vitré. Nous nous concentrerons sur la partie périphérique de l'analyseur et répondrons à la question de savoir quelle est la fonction des récepteurs qui y sont inclus.
Dans leurs membranes (ou dans le cytosol) il y amolécules spéciales constituées de protéines, ainsi que de complexes complexes - glycoprotéines. Sous l'influence de facteurs environnementaux, ces substances modifient leur configuration spatiale, ce qui sert de signal à la cellule elle-même et l'oblige à répondre de manière adéquate.
Certains produits chimiques nommésles ligands peuvent affecter les processus sensoriels de la cellule, ce qui entraîne des courants ioniques transmembranaires. Les protéines plasmalemmes, qui ont des propriétés réceptives, associées aux molécules de glucides (c'est-à-dire les récepteurs) remplissent les fonctions d'antennes - elles perçoivent et différencient les ligands.
Un autre type de récepteur cellulaire est ionotropecanaux situés dans la membrane qui peuvent être ouverts ou bloqués sous l'influence de produits chimiques de signalisation, par exemple, le récepteur H-cholinergique, les récepteurs de la vasopressine et de l'insuline.
Structures réceptives intracellulairescomprend les facteurs de transcription qui se lient au ligand puis pénètrent dans le noyau. Leurs composés avec l'ADN se forment, qui améliorent ou inhibent la transcription d'un ou plusieurs gènes. Ainsi, les principales fonctions des récepteurs cellulaires sont la perception des signaux de l'environnement extérieur et la régulation des réactions métaboliques plastiques.
Ces récepteurs rétiniens répondent àstimuli lumineux - photons qui provoquent un processus d'excitation dans les terminaisons nerveuses. Ils contiennent des pigments spéciaux: iodopsine (cônes) et rhodopsine (bâtonnets). Les tiges sont irritées par la lumière crépusculaire et sont incapables de distinguer les couleurs. Les cônes sont responsables de la vision des couleurs et sont divisés en trois types, chacun contenant un photopigment distinct. Ainsi, la fonction du récepteur oculaire dépend des protéines sensibles à la lumière qui y sont incluses. Les bâtonnets sont responsables de la perception visuelle en basse lumière, et les cônes sont responsables de l'acuité visuelle et de la perception des couleurs.
Terminaisons nerveuses des neurones entrant dans le derme,diffèrent dans leur structure et répondent à divers stimuli de l'environnement extérieur: température, pression, forme de surface. La fonction des récepteurs cutanés est de percevoir et de transformer les stimuli en impulsions électriques (processus d'excitation). Les récepteurs de pression comprennent les corps de Meissner, situés dans la couche médiane de la peau - le derme, capables de discriminer finement les stimuli (ont un faible seuil de sensibilité).
Les petits corps de Pacini appartiennent à des barorécepteurs.Ils sont situés dans la graisse sous-cutanée. La fonction du récepteur-nocicepteur de la douleur est de protéger contre les stimuli pathogènes. En plus de la peau, ces terminaisons nerveuses sont situées dans tous les organes internes et ressemblent à des processus afférents ramifiés. Les thermorécepteurs peuvent être trouvés à la fois dans la peau et dans les organes internes - vaisseaux sanguins, parties du système nerveux central. Ils sont classés en chaleur et en froid.
L'activité de ces terminaisons sensorielles peutaugmente et dépend de la direction et de la vitesse à laquelle la température de la surface de la peau change. Par conséquent, les fonctions des récepteurs cutanés sont variées et dépendent de leur structure.
Les exterorécepteurs sont des cellules ciliées quiont une sensibilité élevée aux stimuli adéquats - ondes sonores. Ils sont appelés monomodaux et sont secondairement sensibles. Ils sont situés dans l'organe de Corti de l'oreille interne, faisant partie de la cochlée.
Dans sa structure, l'organe de Corti ressemble à une harpe.Les récepteurs auditifs sont immergés dans la périlymphe et ont des groupes de microvillosités à leurs extrémités. Les fluctuations du liquide provoquent une irritation des cellules ciliées, qui se transforment en phénomènes bioélectriques - les impulsions nerveuses, c'est-à-dire que les fonctions du récepteur auditif sont la perception des signaux sous forme d'ondes sonores et leur transformation en processus d'excitation.
Chacun de nous a une préférence pour la nourriture etles boissons. Nous percevons la gamme des produits alimentaires à l'aide de l'organe du goût - la langue. Il contient quatre types de terminaisons nerveuses, localisées comme suit: au bout de la langue, il y a des papilles gustatives qui distinguent le sucré, à sa racine - amer, et salé et aigre se distinguent par des récepteurs des parois latérales. Les irritants pour tous les types de terminaisons de récepteurs sont des molécules chimiques perçues par les microvillosités des papilles gustatives, qui agissent comme des antennes.
La fonction du récepteur du goût est de décoder le produit chimiquestimulus et le traduisent en une impulsion électrique qui se déplace le long des nerfs jusqu'à la zone gustative du cortex cérébral. Il est à noter que les papilles travaillent en tandem avec les terminaisons nerveuses de l'analyseur olfactif situé dans la membrane muqueuse de la cavité nasale. L'action combinée des deux systèmes sensoriels améliore et enrichit les sensations gustatives humaines.
Tout comme l'analyseur gustatif et olfactifréagit avec ses terminaisons nerveuses aux molécules de divers produits chimiques. Le mécanisme même par lequel les composés odorants irritent les bulbes olfactifs n'a pas encore été entièrement compris. Les scientifiques pensent que les molécules de signalisation des odeurs interagissent avec divers neurones sensoriels de la muqueuse nasale. D'autres chercheurs associent l'irritation des récepteurs olfactifs au fait que les molécules de signalisation ont des groupes fonctionnels communs (par exemple, aldéhyde ou phénolique) avec des substances incluses dans le neurone sensoriel.
Les fonctions du récepteur olfactif sontperception de l'irritation, sa différenciation et traduite en processus d'excitation. Le nombre total de bulbes olfactifs dans la membrane muqueuse de la cavité nasale atteint 60 millions, et chacun d'eux est équipé d'un grand nombre de cils, grâce auxquels la surface totale de contact du champ récepteur avec des molécules de produits chimiques - odeurs - augmente.
L'oreille interne contient l'organe responsable dela coordination et la cohérence des actes moteurs, le maintien du corps en état d'équilibre, ainsi que la participation à l'orientation des réflexes. Il a la forme de canaux semi-circulaires, s'appelle un labyrinthe et est anatomiquement associé à l'organe de Corti. Il y a des terminaisons nerveuses noyées dans l'endolymphe dans trois canaux osseux. Lorsque la tête et le tronc sont inclinés, ils fluctuent, ce qui provoque une irritation aux extrémités des terminaisons nerveuses.
Les récepteurs vestibulaires eux-mêmes sont des cellules ciliées- en contact avec la membrane. Il contient de petits cristaux de carbonate de calcium - des otolithes. Avec l'endolymphe, ils commencent également à bouger, ce qui agit comme un irritant pour les processus nerveux. Les principales fonctions du récepteur des canaux semi-circulaires dépendent de sa localisation: dans les sacs, il réagit à la gravité et contrôle l'équilibre de la tête et du corps au repos. Les terminaisons sensorielles situées dans les ampoules de l'organe de l'équilibre contrôlent les changements dans les mouvements des parties du corps (gravité dynamique).
Toute la doctrine des réflexes, à partir des recherches de R.Descartes et avant les découvertes fondamentales de IP Pavlov et IMSechenov, est basé sur le concept d'activité nerveuse en tant que réponse adéquate du corps aux effets des stimuli de l'environnement externe et interne, réalisée avec la participation du système nerveux central - le cerveau et la moelle épinière. Quelle que soit la réponse, simple, par exemple, un réflexe du genou, ou aussi super-complexe que la parole, la mémoire ou la pensée, son premier lien est la réception - la perception et la discrimination des stimuli selon leur force, amplitude, intensité.
Cette différenciation est réalisée par dessystèmes que IP Pavlov appelait «les tentacules du cerveau». Dans chaque analyseur, le récepteur fonctionne comme des antennes qui captent et sondent les stimuli de l'environnement extérieur: ondes lumineuses ou sonores, molécules chimiques, facteurs physiques. L'activité physiologiquement normale de tous les systèmes sensoriels, sans exception, dépend du travail de la première section, appelée périphérique, ou récepteur. Tous les arcs réflexes (réflexes) sans exception en proviennent.
Ce sont des substances biologiquement activeseffectuer le transfert d'excitation d'un neurone à un autre dans des structures spéciales - synapses. Ils sont sécrétés par l'axone du premier neurocyte et, agissant comme un irritant, provoquent des impulsions nerveuses dans les terminaisons des récepteurs de la cellule nerveuse suivante. Par conséquent, la structure et les fonctions des médiateurs et des récepteurs sont étroitement liées. De plus, certains neurocytes sont capables de sécréter deux émetteurs ou plus, par exemple les acides glutamique et aspartique, l'adrénaline et le GABA.
